Water-in-oil method for single-cell proteomics

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05544
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Masuda Takeshi 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 助教 (70383940)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇都 甲一郎 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (30597034)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: プロテオミクス / 高感度分析 / 1細胞オミクス / 油中液滴

Outline of Final Research Achievements

In this project, we aim to establish a practical single-cell proteomics system. This study was based on the water droplet-in-oil digestion (WinO) method which was established by the applicant. We developed a pseudo amplification method for proteins using stable isotope-labeled reagents. To achieve high throughput analysis, we established a semi-automated pretreatment using a liquid handling robot. These improvements dramatically increased the number of quantified proteins in single-cell proteomics. We also developed a superhydrophobic materials suitable for the WinO method.

Free Research Field

プロテオミクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞の分子レベルの不均一性は、組織や器官の複雑な機能やガン細胞集団としての抗ガン剤耐性を生み出すなど、重要な生命現象に深く関与している。本申請課題では、これまで難しかった1細胞プロテオミクスの実現に大きく近づける基盤技術を構築した。1細胞プロテオミクスを実現することで、従来のプロテオミクスでは見落としていた新たな現象の発見につながることで、学術的意義が大きい成果と言える。また、1細胞プロテオミクス技術は新規治療標的の探索などへの応用にも期待できることから、本成果は社会的意義もある。